（江苏专用）2020高考物理复习专题四电路与电磁感应第一讲直流电路与交流电路——课前自测诊断卷.docx

第一讲 直流电路与交流电路课前自测诊断卷考点一直流电路的动态分析1.考查含容电路的动态问题分析如图所示电路中，电流表A和电压表V均可视为理想电表。现闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动，下列说法正确的是()A电流表A的示数变小，电压表V的示数变大B小灯泡L变亮C电容器C上电荷量减少D电源的总功率变大解析：选A闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动时，变阻器接入电路的电阻增大，根据闭合电路欧姆定律得知，电路中总电流I减小，则小灯泡L变暗，电流表A的示数变小；电压表的示数UEI(RLr)，I减小，其他量不变，则U增大，即电压表V的示数变大，故A正确，B错误。电容器的电压等于变阻器两端的电压，即等于电压表的示数，U增大，由QCU，知电容器C上的电荷量增多，故C错误。电源的总功率PEI，I减小，则电源的总功率变小，故D错误。2考查电路中平行极板间带电粒子的运动问题如图所示，A、B是两块水平放置的平行金属板，一带电小球垂直于电场线方向射入板间，小球将向A极板偏转。为了使小球沿射入方向做直线运动，可采用的方法是()A将原来带正电的小球改为带负电B将滑动变阻器滑片P适当向左滑动C适当增大小球所带电荷量D将极板间距适当增大解析：选D一带电小球垂直于电场线方向射入极板区域后，向A极板偏转，则小球所受电场力向上且电场力大于重力，小球原来就带负电，选项A错误；为使小球沿直线运动，应减小小球所受电场力，将滑动变阻器滑片P适当向左滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中总电阻减小，总电流增大，R两端电压增大，电容器两端电压增大，板间场强增大，电场力增大，选项B错误；适当增大小球所带电荷量，小球所受电场力增大，选项C错误；将极板间距适当增大，板间场强减小，小球所受电场力减小，可使电场力等于重力，选项D正确。3考查电表示数变化量大小的比较多选在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时， 四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数的变化量分别用I、U1、U2和U3表示。下列说法正确的是()A.变大，变小B.变大，不变CI0，U10，U20DI0，U10，U30解析：选BD当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，R2变大，根据欧姆定律R2，可知将变大；由U2EI(R1r)，可得R1r，则不变，故A错误。由R2R1，可知变大；由U3EIr，可得r，则不变，故B正确。R2变大时，外电路总电阻变大，由闭合电路欧姆定律，可知I变小，所以I0，U1IR1变小，所以U10，因U3U1U2，U1减小，则U2增大，所以U20，故C错误，D正确。考点二交流电的产生及描述4.考查两种交流电的比较甲、乙图分别表示两种电压的波形，其中甲图所示的电压按正弦规律变化。下列说法正确的是()A甲图表示交流电，乙图表示直流电B甲图电压的有效值为220 V，乙图电压的有效值小于220 VC乙图电压的瞬时值表达式为u220sin 100t(V)D甲图电压经过匝数比为110的变压器变压后，频率变为原来的10倍解析：选B由于两图中表示的电流方向都随时间变化，因此都为交流电，故A错误；由于对应相同时刻，图甲电压比图乙电压大，根据有效值的定义可知，图甲有效值要比图乙有效值大，图甲是正弦式交流电，所以有效值U220 V，故乙图电压小于220 V，则B正确；图乙不是正弦式交流电，所以表达式不是正弦函数，故C错误；理想变压器变压后，频率不发生变化，故D错误。5考查交流电的产生及瞬时值、有效值如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图乙中曲线a、b所示，则()A两次t0时刻线圈平面均与中性面垂直B曲线a表示的交变电动势瞬时值为15cos 50t(V)C曲线a、b对应的线圈转速之比为32D曲线b表示的交变电动势有效值为10 V解析：选C在t0时刻，线圈一定处在中性面上，故A错误；由题图乙可知，a的周期为4102 s，50 rad/s；曲线a表示的交变电动势瞬时值为15sin 50t(V)，B错误；b的周期为6102 s，则由n可知，转速与周期成反比，故转速之比为32，故C正确；abn1n232，a交流电的最大值为15 V，则根据EmnBS得曲线b表示的交变电动势最大值是10 V，则有效值为U V5 V，故D错误。6考查交流电的四值及应用多选如图所示，匀强磁场的磁感应强度B0.5 T，边长L10 cm的正方形线圈共100匝，线圈总电阻r1 ，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO匀速转动，角速度2 rad/s，外电路中的电阻R4 ，取3.14，则()A线圈转动一周产生的总热量为0.99 JB感应电动势的最大值为314 VC由图示位置转过60的过程中产生的平均感应电动势为2.6 VD从图示位置开始的周期内通过R的电荷量为0.87 C解析：选AC感应电动势的最大值为：EmnBS1000.50.122 V V，故B错误；周期为：T1 s，线圈转动一周产生的总热量为：Q2T21 J J0.99 J，故A正确；转过60的过程中产生的平均感应电动势En100 V V2.6 V，故C正确；平均电动势：n，平均电流：，在周期内通过电阻R的电荷量为：qt，即为：q C0.087 C，故D错误。考点三交流电路的动态分析7.考查由变压器输入电压变化引起的动态问题(2019江苏高考)某理想变压器原、副线圈的匝数之比为110，当输入电压增加20 V时，输出电压()A降低2 VB增加2 VC降低200 VD增加200 V解析：选D理想变压器的电压与匝数关系为，整理可得，即原副线圈匝数比等于电压变化量之比，当U120 V时，U2200 V，选项D正确。8考查由变压器负载变化引起的动态问题(2019南京、盐城二模)如图所示，理想变压器原线圈输入电压uUmsin t，副线圈电路中R0为定值电阻，R为滑动变阻器，理想交流电压表V1和V2的示数分别为U1和U2，理想交流电流表A1和A2的示数分别为I1和I2。下列说法正确的是()AU1和U2是电压的瞬时值BI1、I2之比等于原、副线圈的匝数之比C滑片P向上滑动过程中，U2变大，I1变大D滑片P向上滑动过程中，U2不变，I1变小解析：选DU1和U2是电压的有效值，选项A错误；I1、I2之比等于原、副线圈的匝数的倒数之比，选项B错误；因初级电压U1和匝数比一定，则U2不变，滑片P向上滑动过程中，因R变大，则I2减小，则I1变小，选项C错误，D正确。9考查由变压器原线圈匝数变化引起的动态问题多选(2019南通一模)如图所示，理想变压器原线圈接电压为220 V的正弦交流电，开关S接1时，原副线圈的匝数比为111，滑动变阻器接入电路的阻值为10 ，电压表和电流表均为理想电表，下列说法正确的是()A变压器输入功率与输出功率之比为11B1 min内滑动变阻器产生的热量为40 JC仅将S从1拨到2，电流表示数减小D仅将滑动变阻器的滑片向下滑动，两电表示数均减小解析：选AC根据理想变压器的特点可知，变压器的输入功率与输出功率之比为11，故A正确；原、副线圈的电压与匝数成正比，所以副线圈两端电压为U2U1220 V20 V，则1 min内滑动变阻器产生的热量为Qt60 J2 400 J，故B错误；若只将S从1拨到2，副线圈的电压减小，副线圈电流减小，原线圈电流即电流表示数减小，故C正确；将滑动变阻器滑片向下滑动，接入电路中的阻值变大，电流表的读数变小，但对原、副线圈两端的电压无影响，即电压表的读数不变，故D错误。10考查自耦变压器的动态问题多选一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈，通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈。在a、b间输入u220sin 100t(V)交变电流，滑动触头处于图示M位置时，灯泡L能正常发光。下列说法正确的是()A交流电源的频率变为100 Hz时，可使灯泡变亮B减小电容器C的电容，可使灯泡变亮C将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中，电压表示数变小且小于220 VD将滑动触头从N点逆时针旋转到M点的过程中，电压表示数变大且大于220 V解析：选AC在a、b间输入电压u220sin 100t(V)，可知交变电流的频率为50 Hz，当交流电源的频率变为100 Hz时，由于电容器对交变电流的阻碍作用减小，可使灯泡变亮，故A正确；减小电容器C的电容，则对交变电流的阻碍作用增大，灯泡变暗，故B错误；自耦变压器的原线圈匝数大于副线圈匝数，根据变压器原理，可知输出电压小于220 V，将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中，自耦变压器的副线圈匝数减小，电压表示数变小，故C正确，D错误。11考查变压器与感抗、容抗的综合问题如图甲所示电路中，A1、A2、A3为相同的电流表，C为电容器，电阻R1、R2、R3的阻值相同，线圈L的电阻不计。在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在t1t2时间内()A电流表A1的示数比A3的小B电流表A2的示数比A1的小C电流表A1和A2的示数相同D电流表的示数都不为零解析：选C原线圈中磁场如题图乙所示变化，则原线圈中的磁通量均匀变化，故副线圈中产生恒定的电流，因线圈电阻不计，故线圈L对恒定电流没有阻碍作用，所以电流表A1和A2的示数相同，而电容器“通交流、隔直流”，所以电流表A3的示数为0。只有C正确。考点四变压器与远距离输电问题12.考查远距离输电功率分配多选如图所示，在远距离输电时，发电厂发电机的输送电功率为P1，输出电压为U1，发电厂至用户的输电导线的总电阻为R，通过输电导线的电流为I，输电线损失的电功率为P，输电线末端的电压为U2，用户得到的电功率为P2。下列关系式正确的是()APBPCPI2RDP2P1解析：选BCD根据公式PI2R，故A错误，B、C正确；根据总功率相等可以知道P2P1I2RP1，故D正确。13考查远距离输电的相关计算多选某大型光伏电站的功率是500 kW，电压为12 V，送往外地时，先通过逆变器(作用是将直流电压转变为高频的高压交流电)转化为220 V的交流电(转化效率为80%)，然后经变压器升压为20 000 V，通过总电阻为R20 的输电线路送往某地，再经变压器降为220 V电压供用户使用。下列说法正确的是()A变压器的原、副线圈匝数比为1 00011B变压器的原、副线圈匝数比为111 000C用户最多可使用的功率为392 kWD用户负载越多，线路上损耗的功率越小解析：选BC直流电转变为交流电后的功率为P5000.8 kW400 kW根据可得：电线上损失的电压为UI2RR20 V400 V则U3U2U20 000 V400 V19 600 V由得：，故A错误，B正确；回路中损失的功率为PI22R2R220 W8 kW，所以用户得到的功率为P用PP损400 kW8 kW392 kW，故C正确；用户负载越多，输电线上的电流越大，线路上损耗的功率越大，故D错误。14考查远距离输电的动态问题如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器的变压比为m，降压变压器的变压比为n，输电线的电阻为R，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电机输出的电压恒为U。若由于用户的负载变化，使电压表V2的示数减小了U，则下列判断正确的是()A电流表